Fluidmekanik
U-rörsmanometer
Tillämpad P₁ > P₂ håller vänstra vätskeytan lägre; ΔP = P₁ − P₂ = ρgΔh.
U-rörsmanometer — interaktiv Fluidmekanik-simulering. Tillämpad P₁ > P₂ håller vänstra vätskeytan lägre; ΔP = P₁ − P₂ = ρgΔh. Gratis virtuellt fysiklabb i webbläsaren med SI-mätningar i realtid och en guidad genomgång.
Hydrostatiskt tryck
En U-rörsmanometer visar hur tryckskillnader skapar höjdskillnader i ett sammanhängande fluidum.
Tillämpat P₁ > P₂ håller vänstra vätskeyta lägre; ΔP = P₁ − P₂ = ρgΔh.
- P = ρgh
- ΔP = ρgΔh
Undersökningsblad
Planera frågan innan du öppnar labbet
Sammanfattningen speglar den förrenderade sidan: drivande fråga, konkurrerande förutsägelser, variablernas roller, styrande lagar, uppställning, analys- och utvidgningsfrågor förblir synliga och i den här ordningen.
Drivande fråga
Ett U-format rör håller vatten på olika höjder på varje sida, öppet mot luften i båda ändar. Vad avgör tryckskillnaden mellan de två pelarna?
Förutsägelser att väga
- Tryckskillnaden beror på den totala mängden vatten i röret.
- Det finns ingen tryckskillnad så länge båda sidorna är öppna mot luften.
- Tryckskillnaden beror bara på höjdskillnaden mellan de två sidorna.
Variablernas roller
Det du ställer in:
- Vänster höjd h_L (m)
- Höger höjd h_R (m)
Det du mäter:
- Tryckskillnad ΔP (Pa)
Så går undersökningen till
- Öppna förinställningen U-rör och tryck på Återställ. Vatten står på olika nivåer på vänster och höger sida om U-röret.
- Aktivera avläsningen av tryckskillnaden.
- Ställ in vänster och höger vattenhöjd för varje försök och notera avläsningen av tryckskillnaden.
Styrande ekvation
Hydrostatiskt tryck — P = ρ·g·h
Trycket i en fluid ökar linjärt med djupet: P = ρgh. I ett U-rör som är öppet mot luften i båda ändar kommer tryckskillnaden mellan de två pelarna helt från deras höjdskillnad.
Det det utskrivbara arbetsbladet ber eleverna räkna ut
- Beräkna för ett försök ΔP = ρg(h_R − h_L) med vattendensiteten 1000 kg/m³ och g = 9.8 m/s², och jämför med avläsningen.
- Dina tre försök använder olika absoluta höjder men samma mönster. Förklara varför ΔP bara beror på höjdskillnaden, inte på hur fullt röret är totalt.
Var det här syns utanför labbet
- En kvicksilverbarometer använder samma princip men med kvicksilver (densitet 13 600 kg/m³) i stället för vatten. Skulle tryckskillnaden vid samma höjdskillnad bli större eller mindre än med vatten? Ungefär med vilken faktor?
- Dykare känner trycket öka ju djupare de går. Använd ΔP = ρgΔh för att förklara varför trycket på 10 m under vatten är ungefär dubbelt så stort som trycket på 5 m.
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Välkommen till U-röret
- Tryck på Spela upp
- Läs av höjdskillnaden
- Öppna panelen Egenskaper
- Klart!
Öppna den interaktiva simuleringen för att bygga scenen, tryck på Spela och utforska med mätningar i realtid och en guidad genomgång.